Étude de schémas de couplage en temps de modèles types boîtes noires H/F
Stage Saint-Paul (Oise) Études / Statistiques / Data
Description de l'offre
Détail de l'offre
Informations générales
Entité de rattachement
Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :
. la défense et la sécurité
. l'énergie nucléaire (fission et fusion)
. la recherche technologique pour l'industrie
. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).
Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.
Référence
2019-11530Description du poste
Domaine
Mathématiques, information scientifique, logiciel
Contrat
Stage
Intitulé de l'offre
Étude de schémas de couplage en temps de modèles types boîtes noires H/F
Sujet de stage
Lors d'un accident grave de réacteur nucléaire à eau pressurisée, la montée en température du cœur peut conduire à la fusion des matériaux qui le composent (combustibles nucléaires, produits de fission, gaine de zirconium, et acier de structure…). L'ensemble des matériaux fondus forment un bain de corium (mélange magmatique) radioactif. Il est le siège de réactions nucléaires à une température supérieure à 2800K. Il se propage dans le réacteur et réagit avec les différents éléments connexes et voisins. Le corium pourrait être amené à franchir la deuxième (la cuve) et troisième barrière (radier) de confinement entraînant ainsi un risque majeur de contamination de l'environnement. La propagation du corium met en jeu de nombreux phénomènes multi-physiques et multi-échelles.
Dans ce contexte, le CEA développe une plateforme logicielle Java (PROCOR) en complément des codes « scénarios » accidents graves (e.g. MAAP, MELCOR) utilisés dans l'industrie.
Durée du contrat (en mois)
6 MOIS
Description de l'offre
Plus précisément, un modèle « boîte noire » peut prendre différentes formes dans le contexte des accidents graves de la plateforme PROCOR : modèles algébriques, modèles à équations différentielles ordinaires et/ou algébriques [2], modèles réduits (e.g. réseaux de neurones), ou même modèles s’appuyant sur un code externe dans un autre langage (e.g. C++). Un tel modèle :
· peut disposer de son échelle de temps locale : pas de temps local avec sa propre résolution et intégration.
· est couplé et synchronisé aux autres modèles à travers une boucle temps externe (pas de temps global représentant la fréquence à laquelle les modèles échanges leur données d’entrées et sorties) par un schéma de couplage (par exemple schéma explicite, implicite, mixte explicite/implicite) [3] [4] et de synchronisation [5].
· Peut être composés de sous modèles eux-mêmes couplés en temps. S’ensuit un arbre de modèles.
L’ensemble des modèles en « boîtes noires » et leurs couplages sont représentés par un graphe de couplage. La résolution de ce couplage permet de calculer la propagation du corium dans le réacteur. Récemment [6], une architecture logicielle a été intégrée dans la plateforme PROCOR pour représenter et résoudre le graphe de couplage. Pour l’instant, deux schémas de couplage en temps sont disponibles : semi-explicite ou « one-way Gauss-Seidel » et implicite basé sur un Gauss-Seidel avec accélération des itérations par relaxation constante [7]. Cependant, de tels schémas implicites :
· Dépendent fortement des modèles et doivent être ajustés en fonction de ceux-ci,
· Sont, bien que plus précis que le schéma semi-explicite, coûteux en temps de calcul.
L’objectif du stage est d’étudier d’autres schémas implicites de couplage en temps. En utilisant les informations disponibles (force numérique des couplages, graphe de couplage), ces schémas pourront s’adapter de manière autonome aux différents couplages entre modèles et évoluer au cours du calcul [7]. De plus, par le biais d’un parcours optimal du graphe de couplage, ils peuvent offrir des solutions de parallélismes dans le but d’optimiser les temps de calcul. Ces nouveaux schémas « intelligents » pourront être testés sur des couplages identifiés de la plateforme PROCOR et des comparaisons avec les anciens schémas seront faites.
TUTEURS
L. VIOT, R. LE TELLIER Tél. : 04 42 25 47 58
E-mail : louis.viot@cea.fr
E-mail : romain.le-tellier@cea.fr
Moyens / Méthodes / Logiciels
Logiciels : PROCOR (Java), Scilab, Linux
Profil recherché
Profil du candidat
3e année Ecole d'Ingénieur ou Master 2
Simulation numérique Informatique Physique